Механизм действия ферментов

Скорость химической реакции определяется энергией активации (Э_акт) - чем меньше энергия активации, тем легче (скорее) протекает реакция.

В присутствии фермента (Е) реакция (S Р) делится на несколько стадий:

_{1 2}

S + E ES E + P

Вначале фермент взаимодействует с субстратом (S) с образованием фермент-субстратного комплекса (ЕS). Энергия этой стадии невелика, и комплекс образуется быстро.

На второй стадии происходит образование продукта (Р). Поскольку энергия ES-комплекса уже достаточно высока, то Э_акт2 второй стадии будет опять невелика и переходное состояние ES достигается быстро. Таким образом, в присутствии фермента реакция делится на несколько стадий, каждая из которых имеет низкую энергию активации и поэтому протекает быстро.

Этот механизм обеспечивается следующими факторами:

- сближение и ориентация реакционного центра субстрата под каталитическую группу фермента;

- напряжение и деформация, как субстрата, так и фермента, приводящие к увеличению энергии фермент-субстратного комплекса, что создает невыгодность его существования;

- кислотно-основной или ковалентный катализ.